Какова наша скорость во Вселенной?
В любой точке Вселенной объект находится в состоянии движения. Нет таких мест, где можно скрыться от вечно движущегося процесса. Хоть мы и не замечаем, когда спим или просто сидим, тем временем, каждую секунду пролетаем громадное расстояние.
Движение вокруг земной оси
Первое, с чего следует начать, мы движемся из-за вращения Земли вокруг своей оси. Скорость жителей, проживающих на экваторе, составляет 1674 км/ч (посчитать просто: поделить длину экватора на время 1 оборота Земли вокруг оси = 24 часа).
По мере удаления от экватора, скорость уменьшается. Если находиться на Северном или Южном полюсе, то движение будет практически нулевым.
Чтобы узнать жителю свою скорость, проживающему в каком-то регионе, достаточно умножить косинус своей широты на экваториальную скорость 1674 км/ч.
Например, широта москвичей
Значит итоговая скорость: 0.57 * 1674
960 км/ч или 0,27 км/с . Быстро, что сопоставимо со скоростью пассажирского самолёта, хоть и незаметно на Земле, так как всё окружающее находится в состоянии движения.
Движение вокруг Солнца
Чтобы Земля удерживалась на своей орбите, она должна двигаться со скоростью 30 км/с . Мы, как пассажиры, несёмся с той же скоростью на поезде «Земля». Но и Солнце тоже движется. Солнце — одна из 300 миллиардов звёзд галактики Млечный Путь.
Всё вращается вокруг центра Млечного Пути. Солнце движется по орбите со скоростью 220 км/с . Чтобы представить, насколько это быстро, от Земли до Луны космонавт долетел бы за 30 минут . Для сравнения, современным космическим кораблям требуется 3 суток.
Движение Млечного Пути
Млечный Путь — одна из 60 галактик Местной группы . Наша галактика несётся в сторону Андромеды со скоростью 100 км/с . Несмотря на такую высокую скорость, столкновение произойдёт через 4.5 миллиарда лет.
Сама Местная группа направлена в сторону Скопления Девы со скоростью 400 км/с . Скопление Девы крупнее Местной группы, включает в себя около 2000 галактик. Однако Скопление Девы и Местная группа являются частью Сверхскопления Девы .
Сверхскопление Девы содержит около 100 групп галактик. Всё это сверхскопление направляется в сторону Великого Аттрактора со скоростью 600 км/с . Причём не учитывается растягивание всего пространства во Вселенной. Где, согласно закону Хаббла, объекты удаляются друг от друга со скоростью 67 км/с на каждое расстояние в 1 Мегапарсек (
3 260 000 световых лет).
Например, если расстояние между объектами 2 Мегапарсека, то скорость удаления 67*2 = 134 км/с; если 3 Мегапарсека, то 67*3 и так далее. Стоит отметить, закон Хаббла начинает действовать на расстояниях от 10 миллионов световых лет.
Великим Аттрактором по-другому называют Великим центром притяжения . Этот центр расположен
в 100 раз дальше, чем галактика Андромеда до Земли.
Всё движущееся вместе со Сверхскоплением Девы несётся с такой громадной скоростью к Аттрактору
600 км/с. Учёные измерили благодаря температурной разнице реликтового излучения (отголоски Большого Взрыва) эффектом Доплера.
Если вам понравилась статья, подписывайтесь на канал, ставьте лайк, делитесь информацией в социальных сетях. Дальше будет интереснее!
Источник
Как Земля движется в космосе? Теперь мы знаем это во всех масштабах
Спросите у учёного наш космический адрес, и вы получите довольно полный ответ. Мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце вращается по траектории эллипса вокруг центра Млечного Пути, который внутри нашей Местной группы тянется в сторону Андромеды; Местная группа, в свою очередь, движется внутри нашего космического Сверхскопления Ланиакея, галактическими группами, кластерами и космическими пустотами, а они лежат в войде KBC, посреди структуры Вселенной в широком масштабе. После десятилетий исследований наука наконец-то собрала полную картину этого движения и может точно определить скорость нашего движения в космосе в любом масштабе.
В пределах Солнечной системы вращение Земли играет важную роль в формировании экваториального утолщения, в смене дня и ночи, а также помогает питать защищающее нас от космических лучей и солнечного ветра магнитное поле.
Скорее всего, читая это, вы воспринимаете себя неподвижными. Тем не менее мы знаем, что в космическом масштабе мы движемся. Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси и несёт нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Это число может показаться большим, но по сравнению с другими скоростями нашего движения во Вселенной эта скорость едва заметна. На самом деле в километрах в секунду это не так быстро. Вращаясь вокруг своей оси, Земля сообщает нам скорость всего 0,5 км/с, или менее 0,001 % скорости света. Но есть другие перемещения, и они [в смысле скорости] важнее.
Скорость, с которой планеты вращаются вокруг Солнца, намного превышает скорость вращения любой из них вокруг своей оси, это касается даже самых быстрых планет — Юпитера и Сатурна.
Как и все планеты нашей Солнечной системы, Земля движется по орбите Солнца гораздо быстрее скорости вращения вокруг своей оси. Чтобы удержаться на стабильной орбите, мы должны двигаться вправо и со скоростью около 30 км/с. Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, а внешние (вроде Марса и планет за ним) — медленнее. Вращаясь в плоскости Солнечной системы, планеты непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в свою исходную точку через 365 дней. Ну хорошо, почти в исходную точку.
Точная модель движения планет по орбите Солнца, которое движется по Галактике в другом направлении.
Даже Солнце само по себе не статично. Млечный Путь огромен, массивен, и, самое важное, он движется. Все звёзды, планеты, газовые облака, крупицы пыли, чёрные дыры, тёмная материя и многое движутся внутри Млечного Пути и вносят свой вклад в гравитационную сеть. С нашей точки зрения, а мы находимся в около 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце вращается по эллипсу и совершает полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того.
Предполагается, что скорость нашего Солнца на этой траектории составляет 200–220 км/с, это довольно много по сравнению как со скоростью вращения Земли, так и со скоростью вращения нашей планеты вокруг Солнца, тогда как оба вращения наклонены относительно плоскости движения нашей звезды вокруг Галактики.
Хотя орбиты Солнца в плоскости Млечного Пути находятся на расстоянии около 25000–27000 световых лет от центра, орбитальные направления планет нашей Солнечной системы совсем не выровнены относительно Галактики.
Но сама Галактика не стационарна, она движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения от областей с плотностью ниже средней. Внутри нашей Местной группы мы можем измерить нашу скорость в направлении к самой большой, массивной галактики на нашем космическом заднем дворе: Андромеде. Похоже, что оно движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км/с, а это означает (учитывая движение Солнца по Млечному Пути), что две самые массивные галактики Местной группы, Андромеда и Млечный Путь, движутся навстречу друг другу со скоростью примерно 109 км/с.
Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным Путём, но это из-за её расстояния, составляющего около двух с половиной миллионов световых лет. В настоящий момент она движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км/с.
Местная группа, как бы массивна она ни была, изолирована не полностью. Другие галактики и скопления галактик поблизости притягивают нас, и даже более отдалённые сгустки материи оказывают гравитационное воздействие на Землю. Основываясь на том, что мы можем увидеть, измерить и вычислить, эти структуры, по-видимому, – причина дополнительной скорости примерно в 300 км/с, но в несколько ином направлении, чем другие скорости, вместе взятые. И это объясняет часть движения во Вселенной в крупном масштабе, но не всё движение. Кроме того, существует ещё один важный эффект, который был количественно рассчитан только недавно, — гравитационное отталкивание космических пустот.
Различные галактики Сверхскопления Девы, кластеризованные и сгруппированные вместе. В самых больших масштабах Вселенная однородна, но если вы посмотрите на неё в масштабе галактик или скоплений, то окажется, что преобладают сверхплотные области и области с плотностью ниже средней.
Для каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые собираются в сверхплотной области, существует область некогда средней плотности, потерявшая соответствующее количество массы. Точно так же, как область плотнее средней притягивает, область, плотность которой ниже средней, будет притягивать с силой ниже средней.
Если взять большую область пространства с меньшим, чем в среднем, количеством материи, на практике её сила будет отталкивать, а плотность выше средней, напротив, — притягивать. В нашей Вселенной в направлении, противоположном от ближайшей области сверхплотности, пролегает огромная пустота с плотностью ниже средней. Мы находимся между этими двумя областями, поэтому силы притяжения и отталкивания складываются, причём каждая из них вносит в скорость примерно 300 км/с, то есть общая скорость приближается к 600 км/с.
Гравитационное притяжение (синим цветом) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красным цветом) областей с плотностью ниже средней, когда они действуют на Млечный Путь.
Сложив все эти движения вместе: вращение Земли вокруг своей оси, её вращение вокруг Солнца, движение Солнца по Галактике, которая направляется к Туманности Андромеды, движение Местной группы, притягиваемой к области сверхплотности и отталкиваемой от областей с плотностью ниже средней, мы получим число, указывающее, как быстро на самом деле мы движемся во Вселенной, в любой момент времени.
Мы обнаружили, что Земля движется со скоростью 360 км/с в каком-то определённом направлении плюс-минус около 30 км/ч в зависимости от времени года и направления. Выводы о скорости Земли подтверждены реликтовым излучением, которое в направлении движения планеты проявляется лучше, а в противоположном направлении — ослабевает.
Остаточное свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее средней температуры в одном направлении (красном) и на 3,36 милликельвина холоднее средней температуры в другом направлении (синем). Это происходит благодаря движению в пространстве в целом.
Если проигнорировать движение Земли, мы обнаружим, что Солнце относительно реликтового излучения движется со скоростью 368 ± 2 километра, затем, если пренебречь движением Местной группы, получится, что Млечный Путь, Андромеда, Галактика Треугольника и все остальные относительно реликтового излучения движутся со скоростью 622 ± 22 км. Эта большая неопределённость, кстати, в основном связана с неопределённостью в движении Солнца вокруг центра Галактики, это самый трудный в смысле измерения компонент.
Относительные притягивающие и отталкивающие эффекты сверхплотных и недостаточно плотных областей Млечного Пути, комбинация которых известна как Дипольный отталкиватель.
Возможно, не существует универсальной системы отсчёта, но есть система, измерения в которой полезны: полезен отсчёт от покоя реликтового излучения, также эта точка отсчёта совпадает с системой отсчёта удаления галактик друг от друга по закону Хаббла. У каждой видимой галактики есть то, что мы называем «пекулярной скоростью» (или скоростью, превышающей скорость, с которой галактики удаляются друг от друга согласно закону Хаббла), — от нескольких сотен до нескольких тысяч км/с, и то, что мы видим, в точности соответствует этому. Пекулярная скорость движения нашего Солнца — 368 км/с, а нашей Местной группы — 627 км/с — прекрасно согласуется с нашим пониманием того, как в пространстве движутся все галактики. Благодаря эффекту дипольного отталкивания теперь мы понимаем, как происходит это движение, во всех масштабах.
В постижении тайн космоса людям точно не обойтись без помощников и именно таким компаньоном может для нас стать искусственный интеллект. Если AI изначально создали для облегчения жизни на Земле, почему бы с его помощью не исследовать космос? Многие компании, включая NASA и Google, уже внедрили ИИ для поиска новых небесных тел и жизни на других планетах и всегда будут рады специалистам в области AI и нейронных сетей. Работать с которыми мы учим на курсах по Machine Learning и его расширенном варианте «Machine Learning и Deep Learning».
На Земле тоже много работы. Узнайте, как прокачаться в других крутых инженерных специальностях или освоить их с нуля:
Источник
Кто быстрее: скорость разных объектов во Вселенной
Пройдёмся по порядку, начиная с нас 🙂
Homo sapiens
Человека всегда манила скорость. 26 мая 1969 года человеку удалось достичь скорости 11, 08 км/с – это был рекорд, который пока никто не побил из людей, и установили его астронавты космического корабля «Аполлон-10» во время возвращения после испытательного полёта на Луну на высоте 121,9 км над уровнем моря. Входившие в состав экипажа Юджин Сернан, Томас Стаффорд и Джон Янг благополучно вернулись на Землю.
Самым быстрым рукотворным объектом в истории человечества является знаменитый «Вояджер-1», на данный момент скорость которого около 17, 26 км/с. Но во Вселенной есть такие объекты, скорость которых значительно превышает наши достижения.
Земля
Наша планета движется со скоростью ок. 30 км/с по своей орбите. Почему мы ничего не чувствуем? Ведь даже если мы просто лежим на диване, то стремительно движемся вперёд вместе с Землёй по орбите! Всё дело в том, что для нас Земля движется почти по прямой – слишком уж плавное искривление у такой длинной орбиты. Курс движения меняется всего на 1 градус в сутки, а что это по сравнению с размером всей планеты?
Меркурий
Не просто так ближайшую к Солнцу планету назвали в честь быстроного римского бога торговли. Скорость движения по орбите этого солнечного соседа составляет 48 км/с.
Галактики
Несмотря на свои огромные размеры, галактики движутся по Вселенной очень быстро: например, наш Млечный Путь, диаметр которого около 100 000 световых лет, мчится со скоростью примерно равной 120 км/с, и с такой же скоростью навстречу ему спешит наша соседка – Андромеда, которая в два раза больше Млечного Пути. Движение галактик в космосе связано с постоянным расширением Вселенной, которое, кстати, и было обнаружено именно в ходе наблюдений за этим «бегством» галактик Эдвином Хабблом.
Солнце
Любимое Солнце, без которого невозможна жизнь на Земле, тоже не «висит» на месте: оно, находясь в галактическом рукаве Ориона, движется вокруг центра Млечного Пути по своей орбите, увлекая за собой всю свою планетарную систему со скоростью около 220 км/с – именно так быстро мы вместе с остальными другими планетами движемся сквозь Вселенную. 200 миллионов лет – за такой промежуток времени Солнце пройдёт один оборот вокруг центра галактики – этот долгий путь равен примерно 170 000 световых лет.
Сверхбыстрые звёзды
Солнце – далеко не самая быстрая звезда. Есть звёзды намного быстрее Солнца и движутся они со скоростью 700-800 км/с и даже больше, а их происхождение точно не известно науке. В 1988 году астроном Джек Хиллс предположил, что две гравитационно связанные друг с другом звезды, обращающиеся на бинарной орбите, если окажутся рядом с чёрной дырой, то этот вселенский монстр, гравитация которого сильнее намного этой межзвёздной связи, разорвёт её, и одну звезду «утащит на обед» чёрная дыра, а другая спасётся – она будет выброшена на огромной скорости (это напоминает удар по мячу).
Например, в созвездии Золотая Рыба есть такая звезда — HE 0437-5439, она движется с примерной скоростью в 723 км/с . Группа астрономов под руководством Уоррена Брауна из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики рассчитала смещение звезды за 3,5 года наблюдений с помощью камеры телескопа «Хаббл» и восстановила возможный сценарий возникновения необычного астрономического объекта. Учёные считают, что в этом случае пострадала целая звёздная семья, состоящая из трёх звёзд. На свою беду эта тройная звёздная система подошла слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре, проживающей в центре Млечного Пути, имя которой – Стрелец А*. Одна звезда в результате этого опасного путешествия оказалась «съеденной» чёрной дырой, а оставшаяся пара получила мощный «космический пинок» в виде колоссального импульса. Пара слилась воедино, образовав собой новую звезду. В настоящий момент эта звезда удаляется от центра Млечного Пути и уже находится в 200 000 световых лет от него в межгалактическом пространстве. Таким образом, эта звезда стала одинокой сиротой-странницей, и мчаться со своей невообразимой скоростью она будет до тех пор, пока не исчерпает запас своего ядерного топлива и не погибнет. Подобных сверхскоростных звёзд не так уж и много, например, в Млечном Пути может быть около 1000 таких сверхбыстрых одиночек (это если учесть, что общее количество звёзд в Млечном Пути около 250 млрд!).
Протон
В 1912 году австрийский физик Виктор Гесс открыл существование космических лучей, только это не совсем лучи, а протоки протонов и других субатомных частиц, пронизывающих всё пространство и движущихся со скоростью, почти равной скорости света и составляет от неё 99,99999999999999999999951% ! (по истине адское число)). Кстати, этот зафиксированный протон, угодивший в атмосферу Земли, был назван частицей OMG , что в переводе означает фразу «О Боже мой!», передающей всё удивление учёных, наблюдавших это явление в американской обсерватории в штате Юта.
Фотон
Несомненно, кванты света занимают первое место среди всех известных нам спринтеров, ведь никому и ничему не удалось догнать их. Да и получится ли когда-нибудь нам соревноваться с этими безмассовыми частицами, или мы придумаем какой-нибудь другой путь обмана известных нам законов физики.
Источник